Equação 5-1: Fórmula do GEH
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA E CONCEITUAÇÃO TEÓRICA
2.1 SISTEMAS INTELIGENTES DE TRANSPORTE (ITS)
A demanda de mobilidade de pessoas e mercadorias cresceu de maneira notável nas últimas décadas e os dados disponíveis indicam claramente que esta tendência será mantida nos próximos anos (Figura 2-1). Este cenário aponta diretamente para a necessidades de governos investirem de forma consistente na área de transporte para que esta demanda seja atendida de maneira que segurança e a sustentabilidade esteja garantida (MAURO, 2010; TURKSMA; BLOOM; JEFTIC, 2011; VITALE et al.,2013; AMBROSINO et al., 2015; DJAHEL et al., 2015). Na Figura 2-1 e na Figura 2-2 são apresentadas as projeções de crescimento da demanda de transporte por continente e modal, elaborados em 2004 pelo Conselho Empresarial Mundial em 2004 e reportados no Caderno Técnico nº8 da Associação Nacional de Transportes Públicos - ANTP (DARIDO; PENA, 2012).
O crescimento das cidades, concentrado especialmente nos países de média e baixa renda, requer estratégias de planejamento urbano diferentes, especialmente em relação às infraestruturas de transporte, componente nevrálgica para o desenvolvimento sustentável das cidades.
Figura 2-1: Uso individual de transporte, por região
Figura 2-2: Uso individual de transporte, por modal
Fonte: Darido e Pena, 2012
Uma infraestrutura de transportes que atenda a essas premissas necessita ser mais eficiente e inteligente, isto é, provida da capacidade de prever e influenciar com maior grau de exatidão a demanda para alinhá-la à oferta disponível e desejada, de forma que se consiga reduzir o consumo de energia e as emissões e, sobretudo, aumentar os padrões de segurança (DARIDO; PENA, 2012).
Os Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS) representam uma ferramenta importante para enfrentar os desafios presentes e futuros da mobilidade urbana e interurbana. A sigla ITS se refere a um conjunto de soluções em que as tecnologias de informática e de telecomunicações (também denominada de TIC ou de telemática) são aplicadas diretamente para solucionar problemas relativos aos transportes.
Como demostram as experiências internacionais, é preciso complementar a abordagem tradicional (mudança no padrão de uso do solo, investimentos em transportes públicos e infraestrutura viária) com medidas mais inovadoras que possam desfrutar da grande quantidade de informações que o processo de digitalização da vida proporciona hoje em dia, utilizando-as da forma mais integrada para que a gestão e o controle operem em sinergia, melhorando a relação entre a demanda e a oferta, otimizando e aprimorando o uso das diferentes modalidades de transporte, das infraestruturas e dos veículos (MAURO, 2010). A utilização destas tecnologias nos países mais desenvolvidos contribuiu de forma eficaz e econômica à implementação de políticas que visavam melhorar os transportes públicos, promover modos de transportes mais ecológicos e eficientes do ponto de vista energético, reduzir os congestionamentos, aumentar a segurança dos viajantes e melhorar a qualidade de
vida nos centros urbanos (AMBROSINO et al., 2015; MORFOULAKI; MYROVALI; KOTOULA, 2015). Mauro (2010) relata que dados da União Europeia mostram como a implementação de ITS obteve resultados importantes em termos de redução dos tempos de deslocamento (20%), aumento da capacidade da rede (5-10%) e uma melhoria dos índices de segurança (10-15%). Dentro da categoria de Sistemas de Inteligentes de Transporte encontram-se numerosas tecnologias, como: os centros de controle operacionais, os sistemas de monitoramento e fiscalização (câmeras, sensores, sistemas de informação geográfica, entre outros), os sistemas avançados de gerenciamento e sinalização do trânsito, as tecnologias para o gerenciamento dos estacionamentos, dos incidentes de tráfego, das respostas de emergência, assim com os sistemas para o pagamento eletrônico e a disponibilização em tempo real de informações ao usuário (DARIDO; PENA, 2012).
Como todas as tecnologias, os sistemas ITS também estão em constante evolução. Estes sistemas estão acompanhando a rápida mudança das tecnologias de informação e comunicação (TIC) e estão se tornando sempre mais cooperativos. Os denominados
Cooperative ITS (C-ITS) são sistemas ITS onde os atores na via (veículos, infraestrutura viária,
centros de controles, etc.) se comunicam entre si e compartilham informações utilizando uma arquitetura padrão, com o objetivo de proporcionar aos usuários um serviço melhor e com maior segurança (ERTICO, 2015).
A cooperação entre todos os atores da via se dá principalmente através de dois tipos de cenários: as comunicações entre veículos (Vehicle to Vehicle – V2V) e as comunicações entre veículo e a infraestrutura viária (Vehicle to Infrastructure – V2I). Num contexto de ITS cooperativos, cada ator gera e troca dados com os veículos na sua volta, com a infraestrutura e os centros de controle. Esta comunicação se dá em tempo real através de dispositivos como rádios embarcados ou instalados ao longo da via. Assim, esses dados são transformados em informações que podem ser tratadas e utilizadas com as modernas tecnologias, de forma a garantir um melhor desempenho da rede de transportes (LEONTIADIS et al., 2011; SCHOLLIERS et al., 2016; TURKSMA; BLOOM; JEFTIC, 2011).
Através dos ITS cooperativos é possível, por exemplo, alertar sobre acidentes ou situações potencialmente perigosas, comunicar a velocidade aconselhada para determinadas condições de tráfego, comunicar as condições do clima ao longo do caminho.
Os ITS cooperativos proporcionam também a possibilidade de utilizar, de forma mais eficiente e sustentável, a infraestrutura existente. Tientrakool, Ya-Chi e Maxemchuk (2011) calcularam
que a capacidade de uma rodovia pode aumentar em 43% com a utilização de sensores embutidos para a detecção de desaceleração imprevista do veículo precedente e a travagem automática e controlada do veículo seguidor, enquanto este número pode subir até 273% caso sejam utilizadas também as soluções V2V.
Dentro de um contexto de ITS cooperativos, os veículos se tornam uma fonte de dados abundante e econômica que pode ser utilizada para os mais variados escopos, inclusive na implementação de sistemas de tráfego adaptativo. A possibilidade de cada veículo se comunicar, em tempo real, com a infraestrutura viária, por exemplo com dados relativos à própria posição e velocidade (entre muitos outros), tornam desnecessária a utilização dos laços indutivos embutidos na via, cujos custos de instalação e manutenção limitam sensivelmente a área de atuação destes sistemas e não são mais justificáveis frente a riqueza de informações e os baixos custos proporcionados pelas tecnologias de comunicação veicular. Para realizar a comunicação entre veículos (V2V) e entre estes e a infraestrutura viária (V2I), se tornam necessárias tecnologias adequadas para a transmissão de dados. Devido ao contexto considerado, além da óbvia exigência de ser de tipo wireless (sem fio), estes tipos de redes demandam pré-requisitos como robustez e confiabilidade, características fundamentais para um sistema de transporte conectado e para as aplicações de segurança peculiares deste âmbito (DEY et al., 2016).